纳米TiO_2改性纯丙乳液的制备及性能研究
《纳米TiO2复合材料制备及其光催化性能研究》

《纳米TiO2复合材料制备及其光催化性能研究》篇一一、引言随着环境污染和能源短缺问题日益突出,光催化技术作为一种新兴的绿色环保技术,具有广泛的应用前景。
其中,纳米TiO2以其独特的光学、电学和化学性质在光催化领域表现出优异的光催化活性。
近年来,科研人员通过对纳米TiO2进行复合改性,以提高其光催化性能。
本文将探讨纳米TiO2复合材料的制备方法以及其光催化性能的研究进展。
二、纳米TiO2复合材料的制备1. 溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是一种常用的制备纳米TiO2复合材料的方法。
该方法通过将钛醇盐溶于有机溶剂中,经过水解、缩聚等过程形成溶胶,再经过干燥、热处理等过程得到纳米TiO2复合材料。
该方法具有制备过程简单、产物纯度高、粒径分布均匀等优点。
2. 水热法水热法是利用高温高压的水溶液作为反应介质,通过控制反应条件制备纳米TiO2复合材料的方法。
该方法具有反应温度低、产物结晶度高、形貌可控等优点。
3. 微乳液法微乳液法是一种利用微乳液体系制备纳米TiO2复合材料的方法。
该方法通过将反应物分散在微乳液体系中,形成稳定的反应体系,从而得到粒径小、分布均匀的纳米TiO2复合材料。
三、纳米TiO2复合材料的光催化性能研究1. 光催化反应原理纳米TiO2复合材料的光催化性能主要源于其光生电子和空穴的分离和转移。
当纳米TiO2受到光激发时,会产生光生电子和空穴,这些电子和空穴可以与吸附在TiO2表面的物质发生氧化还原反应,从而实现光催化作用。
2. 复合材料的光催化性能研究通过将不同种类的物质与TiO2进行复合,可以改善其光催化性能。
例如,将金属离子掺杂到TiO2中可以提高其光吸收范围和光催化活性;将非金属元素引入TiO2的晶格中可以改善其可见光响应性能;将其他半导体材料与TiO2进行复合可以形成异质结结构,从而提高光生电子和空穴的分离效率。
这些改性方法均能显著提高纳米TiO2复合材料的光催化性能。
四、实验结果与讨论以某次实验为例,我们采用溶胶-凝胶法制备了不同浓度的金属离子掺杂的纳米TiO2复合材料,并对其光催化性能进行了研究。
TiO2纳米管的制备及改性研究的开题报告

TiO2纳米管的制备及改性研究的开题报告一、选题背景与意义纳米技术是21世纪发展的新兴技术,其在材料科学、生物科学、环境科学等领域有着广泛应用。
纳米孔管材料是一种具有特殊表面性能和空间结构的材料,其在催化、吸附和分离等领域有着广泛应用。
TiO2纳米管是一种典型的纳米孔管材料,其表面带有许多羟基和氧化物基团,具有良好的化学稳定性、强光催化活性等特点。
本研究将重点探讨TiO2纳米管的制备及改性方法,旨在提高其催化性能和应用价值,为环保、新能源等领域的发展做出贡献。
二、研究内容和方法1. 制备TiO2纳米管的不同方法通过文献调研和实验探索,总结TiO2纳米管的制备方法,包括氧化分解法、电化学合成法、水热法等,分析其优缺点和适用范围。
2. 对TiO2纳米管进行表面改性采用不同的表面改性方法,如物理改性、化学改性等,改变其表面性质,提高其催化活性和稳定性。
比较不同改性方法对催化性能的影响,寻找最优改性方法。
3. 分析TiO2纳米管的催化性能使用催化反应器对TiO2纳米管进行催化性能测试,比较不同制备方法和改性方法对催化性能的影响。
利用扫描电镜、透射电镜等对TiO2纳米管进行形貌表征和结构分析。
三、预期结果1. 确定一种最适合制备TiO2纳米管的方法,并优化其制备条件。
2. 确定一种最优的表面改性方法,提高其催化性能和稳定性。
3. 对比不同制备和改性方法对TiO2纳米管催化性能的影响,探究其影响因素和机理。
四、研究意义1. 提高TiO2纳米管的催化性能,开发更多实际应用场景。
2. 探究纳米孔管材料的制备和改性方法,为纳米材料的研究提供新思路。
3. 对环保、新能源等领域的发展做出贡献。
211009373_纳米TiO2

Qiye Keji Yu Fazhan0引言随着我国改革开放进程的不断推进,我国公路发展迅速,截至2021年底,全国公路里程数共计528.07万千米,公路密度55.01千米/百平方千米。
公路养护里程525.16万千米,占公路总里程比重为99.4%[1]。
目前公路修筑的重要工作是延长道路的使用年限。
乳化沥青具有较好的流动性,乳化沥青能够提高与沥青结合料之间的黏附性,可以减少沥青的使用量,节省成本[2,3]。
改性乳化沥青是在乳化沥青中加入改性剂得到的,乳化沥青不管是在高温还是低温的环境中都有优良的温度稳定性,同时乳化沥青的冷态施工处理,受季节影响较小[4],因此即便延长施工季节,也能够减少沥青在摊铺、拌合及使用中释放有害气体,减少对环境和人身健康的威胁。
现在改性乳化沥青通常广泛地应用于微表处、黏结层等领域,具有较大的开发应用价值。
1原材料本试验采用郑州市郑发市政有限公司提供的70号沥青,根据《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTGE 20—2011)[5],分别测试70号基质沥青3大指标,如表1所示。
乳化剂选择阳离子乳化剂BH-MK ,破乳速度为慢裂型,活性物含量90%,最适pH 值为2.5-3)。
TiO 2和SBR 胶乳作为一种复合改性剂。
本文所用的SBR 阳离子丁苯胶乳,有效含量为60%。
TiO 2作为改性剂掺入到基质沥青后,经过剪切后得到的改性沥青的针入度有一定的改善,相反软化点和延度有一定程度的降低,但各项指标均达到规范要求[6]。
掺加纳米TiO 2改性沥青指标见表2,无水CaCl 2(强酸弱碱盐)来改善阳离子乳化沥青的质量,pH 值调节剂选择盐酸。
2改性乳化沥青的制备流程本文选择先乳化后改性的制备方式,先将阳离子乳化剂与沥青经过乳化作用制得乳化沥青,然后再将SBR 胶乳、TiO 2加入乳化沥青溶液中,然后制备得到复合改性乳化沥青。
2.1正交试验设计正交试验是用全面试验中具有代表性的部分试验,有效地降低试验工作量,还能够分析不同因素对试验的影响。
纳米TiO2/PSB复合乳液的制备与性能研究

温度 、 单体酣 比等对 TO / S i P B复合乳液性能的影响 。确立 了适宜的 聚合工艺条件 : 纳米 ¨0 、 化剂用量分 别为总质 乳
量 的 0 5 和 35 , 解 质 和 引 发 剂 J 量 为 体 质 量 的 04 , .% .% 电 } j . % 聚合 温 度 和 时 间 分 别 为 6 4℃ 和 3 5h 可 制 备 出 高 固 . ,
T EM . Th a tr h ta f c h e f r a c f T O2 PS c mpo ie ltx we e i v siae e fc os ta fe tt e p ro m n e o i / B o st a e r n e t td, s c s t e g u h a h c n e to n ~ Ti o tn f na o O2, e li e , ee toy e, i i ao a d h c e e , p lm e ia in e p r t r a d mu sf r i l cr l t nt tr n t i k n r i o y rz t tm e au e n o t e,t e p o o to o n n me . Th p i l oy rz to o iin r sa ls e i m h r p ri n f Io o r e o tma p l me iain c ndto s we e e tb ih d: t e c ne t f h o tn o n n — T O2 mu sfe ,ee to) e,i i a o r 5% ,3. ao i ,e li r l er 1 i t n t trwe e0. i 5% ,0. 4% a d 0. n 4% r s c ie),a d p l — e pe tv 1 , n o y
纳米TiO2光催化剂的制备、改性及其应用研究

纳米TiO2光催化剂的制备、改性及其应用研究近年来,纳米材料在化学、生物、环境科学等领域中得到了广泛的研究和应用。
其中,纳米二氧化钛(TiO2)作为一种重要的光催化剂,具有高效、可再生和环境友好等特点,在环境净化、能源产生和分解有机物等方面具有广阔的应用前景。
本文将重点探讨纳米TiO2光催化剂的制备方法、改性途径及其应用研究。
一、纳米TiO2光催化剂的制备方法一般来说,制备纳米TiO2的方法可以分为物理法和化学法两类。
物理法主要采用物理化学方法,如溶胶-凝胶法、热分解法、气相沉积法等;化学法则是指溶胶法、水热法、反应混合物法等。
这些方法不仅能够控制纳米颗粒的尺寸和形貌,还能够改变其相结构和晶格缺陷,以调控纳米颗粒的光催化性能。
二、纳米TiO2光催化剂的改性途径为了提高纳米TiO2的光催化活性和稳定性,许多研究者通过改性方法对其表面进行处理。
常见的改性手段包括:掺杂、复合、修饰以及载体的选择等。
掺杂是指将一些金属、非金属元素掺入TiO2晶格中,以调控其能带结构和电子结构,提高光吸收范围和载流子分离效率;复合是指将TiO2和其他半导体材料复合,形成异质结构,提高光生电子-空穴对的分离效果;修饰则是在TiO2表面修饰一层活性物质,如负载金属催化剂、有机染料等,以增强其吸附能力和活性;而载体的选择则常常可以通过介孔材料或纳米载体来限制纳米颗粒的再聚集和增加其比表面积。
三、纳米TiO2光催化剂的应用研究纳米TiO2光催化剂在环境净化、能源产生和有机物降解等方面具有广泛的应用前景。
在环境领域,纳米TiO2光催化剂可以应用于有害物质的分解和废水的处理。
例如,通过纳米TiO2光催化剂的作用,可以分解空气中的甲醛、苯等VOCs (挥发性有机物),从而净化空气。
在废水处理方面,纳米TiO2光催化剂可用于分解废水中的有机物以及去除重金属离子等。
在能源产生方面,纳米TiO2光催化剂可以用于光电子设备的制备。
纳米TiO2颗粒作为光吸收剂,在光电子器件(如光电池)中具有重要的作用。
《2024年纳米TiO2光催化剂的制备、改性及其应用研究》范文

《纳米TiO2光催化剂的制备、改性及其应用研究》篇一一、引言随着环境问题的日益严重,光催化技术作为一种新型的环保技术,已经引起了广泛的关注。
纳米TiO2光催化剂作为光催化技术中的核心组成部分,具有高效、稳定、无毒等优点,被广泛应用于废水处理、空气净化、太阳能电池等领域。
本文将重点介绍纳米TiO2光催化剂的制备、改性及其应用研究。
二、纳米TiO2光催化剂的制备1. 物理法物理法主要包括气相法和真空蒸发法等。
气相法是通过将TiO2原料加热至高温,使其在气体状态下凝聚成纳米粒子。
真空蒸发法则是将TiO2原料在真空环境下加热蒸发,然后在冷却过程中形成纳米粒子。
这两种方法虽然可以制备出纯度高、粒径分布窄的纳米TiO2,但设备成本较高,不适合大规模生产。
2. 化学法化学法主要包括溶胶-凝胶法、水热法、微乳液法等。
其中,溶胶-凝胶法是制备纳米TiO2最常用的方法之一。
该方法通过将Ti的前驱体溶解在溶剂中,经过水解、缩合等反应形成溶胶,再通过干燥、煅烧等过程得到纳米TiO2。
该方法设备简单、操作方便,适合大规模生产。
三、纳米TiO2光催化剂的改性为了提高纳米TiO2光催化剂的光催化性能,人们对其进行了各种改性研究。
常见的改性方法包括贵金属沉积、非金属元素掺杂、半导体复合等。
1. 贵金属沉积贵金属如Pt、Ag等可以沉积在纳米TiO2表面,形成肖特基势垒,能够有效地捕获光生电子,抑制电子-空穴对的复合,从而提高光催化性能。
2. 非金属元素掺杂非金属元素如N、C、S等可以掺杂到纳米TiO2晶格中,使其吸收可见光的能力增强,拓宽了光谱响应范围。
同时,掺杂还能够影响晶格缺陷,提高载流子的迁移率,从而提高光催化性能。
3. 半导体复合通过将纳米TiO2与其他半导体材料进行复合,可以形成异质结,提高光生电子和空穴的分离效率。
常见的复合材料包括CdS、ZnO等。
此外,还可以通过形成核壳结构等方式进一步提高光催化剂的稳定性。
四、纳米TiO2光催化剂的应用研究纳米TiO2光催化剂在环保领域具有广泛的应用前景。
纳米TiO2的的制备及性能应用

纳米TiO2材料的制备及其应用中文摘要:纳米TiO2是一种新型的无机材料,具有一定的光学性质、化学稳定性、的制备方法,主要热稳定性、无毒性、超亲水性等特性。
文章综述了纳米TiO2包括气相法、液相法、固相法,分析了不同制备方法的优缺点。
此外,介绍了纳米TiO2材料在杀菌材料、处理污水、废水、光催化分解水制氢、光诱导的亲水涂料和自清洁设备、太阳能电池电极等领域的应用。
关键字:纳米TiO2;制备;应用Abstract: As a new kindofinorganic materials,nano-TiO2had very valuable optical properties, chemical stability,thermal stability, nontoxicity,superhydrophilic and so on.Different methods forpreparing nano-TiO2wereintroduced,whichmain ly included gasphase method, liquid phasemethod andsolid phase methodetc. The advantagesand disadvantages of the differe nt preparation methods were analyzed. In addition, theapplicationof nano-TiO2 materials as bactericidalmaterials, se wageand wastewater treatment, hydrogen production by photocatalytic decomposition ofwater,photo-induced hydrophilic co atings and self-cleaning devices and solar cellelectrodeswasintroduced.Keywords: nanometer sized TiO2;preparation;applications一、前言纳米TiO2是一种新型的无机材料,由粒子具有表面效应、量子尺寸效应、小在尺寸效应、宏观量子隧道效应等性质使得其晶体具有优异的特性。
纳米TiO_2增强木纤维聚丙烯复合材料制备及其抗紫外老化特性研究

纳米TiO_2增强木纤维/聚丙烯复合材料制备及其抗紫外老化特性研究因性能优良、成本低等优点,以聚丙烯为基体相、木纤维为增强相的木塑复合材料广泛应用于建筑装饰材料、室外建筑等领域,而户外用材常暴露在阳光下,受紫外线长期照射后材料发生老化致其使用寿命减少,材料性能降低。
为了克服紫外线对复合材料引起的老化,将硅烷偶联剂KH-570表面处理的纳米TiO2粒子加入木质纤维/聚丙烯复合体系中,制备聚丙烯基木塑复合材料,并对其进行人工紫外加速老化试验,测试、分析和表征复合材料老化前后力学性能、表面颜色、表面形貌等变化,探究纳米TiO2颗粒对聚丙烯基木塑复合材料抗紫外老化的效果及其机理。
结果表明:1改性处理的纳米TiO2粒子,发现KH-570成功地接枝在纳米TiO2表面,改善了其表面性能及分散效果;合适的木塑比可改善复合材料的力学性能,且木纤维的预处理方法也影响材料的性能。
2加入经表面改性的纳米TiO2制备木纤维/聚丙烯复合材料的力学性能表现出先增大后减小趋势,主要是因微量的TiO2粒子对复合材料的力学性能起到增强的效果,但TiO2粒子的含量超过某个界限时,纳米粒子会在材料中发生团聚而使其纳米特性降低甚至消失。
3制备的纳米TiO2木纤维/聚丙烯复合材料经紫外加速老化后,复合材料的力学性能都会下降。
添加TiO2的复合材料的力学性能降低范围小,主要是由于纳米TiO2所具有的特性,能对紫外光的屏蔽作用,降低了材料的老化程度;但纳米TiO2的含量过高时,粒子开始出现团聚,从而阻碍其纳米效应的发挥,降低了材料的抗老化性。
当添加复合材料3 wt%的纳米TiO2时,所获复合材料的抗老紫外老化效果最好。
4结合傅里叶红外光谱、扫描电镜及复合材料老化机理的研究,分析纳米TiO2对木纤维/聚丙烯复合材料的抗老化机理为:因纳米TiO2对紫外线具有吸收与屏蔽作用,将其加入到复合材料中,在紫外老化的整个过程中,由于纳米TiO2的特性使得复合材料吸收的能量达不到材料内部的高分子发生分子链断裂与木纤维降解所需要的能量,使得它们的降解反应延迟,从而获得明显的复合材料老化抑制效果。
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21 0 1年 8月
江 苏科 技 大学学 报 ( 自然科 学版 )
Jun l f i guU i ri f cec n eh o g ( aua SineE io ) o ra o a s nv syo SineadTcn l y N tr cec dt n Jn e t o l i
Vo . . 125 No 4 Au 201 g. 1
纳 米 TO2 性 纯 丙 乳 液 的 制 备 及 性 能 研 究 i 改
郭文 录 ,张 莉 , 华伟 朱
( 江苏科技大学 材料科学与工程学 院 , 江苏 镇江 2 2 0 ) 10 3
摘
要: 采用油酸对纳米 TO 粒子进行表面改性 , i 并用红外光谱 、 接触角测定仪 、 扫描 电镜 、 X一射线衍 射及热重分 析对改
性效果进行表征. 实验结果表明 , 改性后 的 TO 粒 子疏水性增强 , i 团聚现象明显减少 . 明通 过油酸改性 , 说 提高 了无机 纳米 TO 粒子在有机物中的分散性 , i 为其参加原位乳 液聚合创 造了条件 . 随后 用改ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ后 的纳米 TO 与丙 烯酸酯单 体进行 原位 i: 聚合反应 , 制备 了纳米 TO 改性纯丙乳液. 红外 光谱 、 i 用 紫外 一可见光谱 、 粒度分 析和热重分析 对纳米 TO i 改性纯丙 乳液 进行 了表征 , 结果表明其热稳定性和耐紫外光性 均得 到提高 .
so etema sa it n l avoe e i a c fp l MMA. MAA) T O,n n c mp s e r etr h w t h r l tbl y a d ut .iltrs tn e o oy( h i r s MB. /i a o o oi sae b t t e
关 键 词 : 丙 乳 液 ; 米 TO ;油 酸 ; 面 改 性 纯 纳 i: 表
中图分类号 : Q 3 14 T 3 .
文献标 志码 : A
文章编号 : 63~ 8 7 2 1 )4— 3 8— 4 17 40 (0 1 0 0 3 0
S nhs n r pri fp l ( y tei a dp o et so oy MMA MB M A / i s e / / A) TO2
c m po ie n st l m e i a i n o st si iu poy rz to
Gu e l o W n u,Z a g Li h n ,Zh a i u Hu we
( c ol fMa r l cec n nier g JaguU i rt o c neadTc nlg Z ej n i gu22 0 C i ) Sho o t i i eadE g e n , i s nv sy f i c n eh o y, hni gJ n s 10 3, hn eaS n n i n e i S e o a a a
Ab t a t he s ra e prp ri so a o Ti r uc e sul mp o e y o ec a i sr c :T u f c o e te fn n — O2a e s c s f l i r v d b li cd.Th d fc t n ef cs y e mo i a i fe t i o ha e b e n e t ae y F R,c n a ta ge a ay e ,S v e n i v si t d b TI g o t c n l n l z r EM ,XRD n a d TGA.Th e u t h w h tt y r — e r s lss o t a heh d o p o iiy o a o Ti si c e s d a d i n — O2h sls lmea in.T d fe a — i o e l i- h b ct fn n — O2i n r a e n l o Ti a e sg o r to a hemo i d n no T O2p wd rwi d s i l p re v r l i r a i dim ,wh c r vd ss ia l o di o o n st muli n poy rz t n.Usn e s ey wel n o g n c me u ih p o i e u tb e c n t nsfri — i e i u so lme a i i o ig mo i e a o Ti o e n n st mu so oy rz to e hn l g d f d n n — O2p wd ra d i - i e lin p l me iain tc oo y,t e e li n i r p r d.Fu t e - i u h mu so s p e a e rh r moe,i i h r ce z d wi TI ,TGA,ls rp ril ie a l z ra d UV— i p cr p oo tr her s ls r t sc a a tr e t F R i h a e a tce sz nay e n vss e to h tme e .T e u t
t a h s fp r c l mu s n h nte eo u ea r i e l o . y c i Ke r s p r c yi mu so y wo d : u e a r l e lin;n n — i ;oec a i c a o T O2 l i cd;s ra e mo i c t n u fc d f ai i o